Un poquito de historia
El hidrógeno fue descubierto en 1766 por Cavendish, y “bautizado” 22 años después por Lavoisier. En 1920 comienza la producción y el uso industrial, siendo ampliamente utilizado en forma de gas ciudad (que generalmente tenía composiciones de hidrógeno en el entorno del 50%). Se espera que durante la primera mitad del siglo XXI comience su uso generalizado como portador energético.
El fenómeno de las pilas de combustible fue descubierto a nivel científico en 1839 por Sir William Grove, y a finales del siglo XIX Ostwald se propone su uso como sistema generador de electricidad. En 1959 Francis Bacon construye el primer modelo operativo de pila de combustible, basado en tecnología alcalina y con una potencia máxima de 5kW. En plena carrera espacial la NASA desarrolla las pilas alcalinas y de polímeros para la generación de electricidad a bordo de las naves espaciales, lo que impulsa años después su desarrollo para todo tipo de aplicaciones. Actualmente estamos en fase de potenciación de los desarrollos y de demostración, y se espera una comercialización e implantación masiva a medio plazo.
Descripción de tecnología
El hidrógeno es un gas diatómico, incoloro e inodoro; aunque es el elemento más abundante del universo, en la Tierra se encuentra siempre combinado con otros elementos, como con oxígeno formando agua (H2O), con carbono formando hidrocarburos, o con otros elementos formado una infinidad de compluestos distintos.
El hidrógeno es un combustible que se puede utilizar directamente quemándolo y obteniendo calor, como se hace en la actualidad con el gas natural, o se puede aprovechar de forma electroquímica para obtener electricidad de manera más eficiente. Sin embargo, hace falta energía para conseguir separarlo de moléculas como el agua, el gas natural u otras, y es en este punto en el que podemos definir lo que representa el hidrógeno desde el punto de vista de los sistemas energéticos.
El hidrógeno es un vector energético, es decir, es una sustancia que almacena energía, de tal manera que ésta pueda liberarse posteriormente de forma controlada. Se diferencia de las fuentes de energía (hidrocarburos, nuclear o energías renovables) en que para producirlo ha sido necesario un proceso químico o electroquímico en el que se ha invertido una cantidad de energía, y esta cantidad siempre será mayor que la que se obtendrá después en su aplicación final.
Otros ejemplos de vectores energéticos son las baterías, los condensadores o el agua retenida en una presa, aunque existen multitud de variantes más, como los volantes inerciales, o incluso depósitos de aire comprimido o resortes.
Actualmente el hidrógeno es utilizado como reactivo químico en la industria, pero se le predice un futuro prometedor como vector energético, ya que tanto en reacciones de combustión o reacciones electroquímicas el subproducto generado es agua. Así que a priori, el hidrógeno tiene una gran ventaja medioambiental.
Reacción de combustión directa:
H2 + O2 –> Calor + H2O
Reacción de combustión electroquímica:
H2 + O2 –> Electricidad + Calor + H2O
